摘要: 电极判断及产物的计算

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(13分)碳及其化合物有广泛的用途。
(1)写出用碳棒作电极电解饱和食盐水的离子方程式:                  。
(2)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气。反应为:C(s)+H2O(g)      CO(g)+H2(g)  
ΔH=" +131.3" kJ?mol-1,以上反应达到平衡后,在体积不变的条件下,以下措施有利于提高H2O的平衡转化率的是  。

A.升高温度  B.增加碳的用量C.加入催化剂D.用CO吸收剂除去CO
(3)将一定量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2.0L的恒容密闭容器中,发生以下反应:CO(g)+H2O(g)      CO2(g)+H2(g),得到如下数据:
温度/℃
起始量/mol
平衡量/mol
达到平衡所
需时间/min
H2O
CO
H2
CO
900
1.0
2.0
0.4
1.6
3.0
通过计算求出该反应的平衡常数(写出计算过程,结果保留两位有效数字)。
(4)工业生产是把水煤气中的混合气体经过处理后获得的较纯H2用于合成氨。合成氨反应原理为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)  ΔH=-92.4kJ?mol-1。实验室模拟化工生产,分别在不同实验条件下反应,N2浓度随时间变化如下图。

请回答下列问题:
①与实验Ⅰ比较,实验Ⅱ改变的条件为                              ,判断依据是                                                                。
②实验Ⅲ比实验Ⅰ的温度要高,其它条件相同,请在下图中画出实验Ⅰ和实验Ⅲ中NH3浓度随时间变化的示意图。

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(13分)碳及其化合物有广泛的用途。

(1)写出用碳棒作电极电解饱和食盐水的离子方程式:                  。

(2)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气。反应为:C(s)+H2O(g)      CO(g)+H2(g)  

ΔH=" +131.3" kJ?mol-1,以上反应达到平衡后,在体积不变的条件下,以下措施有利于提高H2O的平衡转化率的是  。

A.升高温度         B.增加碳的用量      C.加入催化剂        D.用CO吸收剂除去CO

(3)将一定量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2.0L的恒容密闭容器中,发生以下反应:CO(g)+H2O(g)      CO2(g)+H2(g),得到如下数据:

温度/℃

起始量/mol

平衡量/mol

达到平衡所

需时间/min

H2O

CO

H2

CO

900

1.0

2.0

0.4

1.6

3.0

通过计算求出该反应的平衡常数(写出计算过程,结果保留两位有效数字)。

(4)工业生产是把水煤气中的混合气体经过处理后获得的较纯H2用于合成氨。合成氨反应原理为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)  ΔH=-92.4kJ?mol-1。实验室模拟化工生产,分别在不同实验条件下反应,N2浓度随时间变化如下图。

请回答下列问题:

①与实验Ⅰ比较,实验Ⅱ改变的条件为                              ,判断依据是                                                                。

②实验Ⅲ比实验Ⅰ的温度要高,其它条件相同,请在下图中画出实验Ⅰ和实验Ⅲ中NH3浓度随时间变化的示意图。

 

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A、J是日常生活中常见的两种金属,这两种金属和NaOH组成原电池,A作负极;F常温下是气体,各物质有以下的转化关系(部分产物及条件略去).

请回答以下问题:
(1)写出原电池的负极反应方程式
Al+4OH--3e-=AlO2-+2H2O
Al+4OH--3e-=AlO2-+2H2O
.
(2)常温时pH=12的C溶液中,溶质的阳离子与溶质的阴离子浓度之差为
10-2-10-12mol/L或c(OH-)-c(H+)
10-2-10-12mol/L或c(OH-)-c(H+)
(写出计算式);相同条件下,等浓度的C溶液与CH3COONa溶液中,C的阴离子与CH3COO-浓度的大小关系:前者
<
<
后者(用“>”、“<”或“=”表示).
(3)金属A的氯化物沸点较低,又易升华,能否电解这种熔融氯化物来生产A?
否
否
.原因是
因为A的氯化物熔沸点低,据此判断它的晶体为分子晶体,在熔融态时不电离,不能被电解
因为A的氯化物熔沸点低,据此判断它的晶体为分子晶体,在熔融态时不电离,不能被电解
.
(4)写出A→J反应的化学方程式
Fe2O3+2Al
 高温 
.
 
2Fe+Al2O3
Fe2O3+2Al
 高温 
.
 
2Fe+Al2O3
.


(5)由J制备的J(C5H5)2的结构如图1,其中氢原子的化学环境完全相同.但早期人们却错误地认为它的结构为:.核磁共振法能够区分这两种结构.在核磁共振氢谱中,正确的结构有
1
1

种峰,错误的结构有
3
3
种峰.
(6)含A元素的某盐X常做净水剂,X做焰色反应时,透过钴玻璃观察火焰呈紫色.500mLX的溶液与Ba(OH)2反应生成沉淀的质量
与加入Ba(OH)2物质的量的关系如图2:请回答:X晶体的俗名为
明矾或白矾
明矾或白矾
;其溶液的物质量浓度为
1
1
mol/L.
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(2012?上饶一模)如图1,A、J是日常生活中常见的两种金属,这两种金属和NaOH组成原电池,A作负极;F常温下是气体,各物质有以下的转化关系(部分产物及条件略去).

请回答以下问题:
(1)写出原电池的负极反应方程式
Al+4OH--3e-=AlO2-+2H2O
Al+4OH--3e-=AlO2-+2H2O
.
(2)常温时pH=12的C溶液中,溶质的阳离子与溶质的阴离子浓度之差为
10-2-10-12mol/L或c(OH-)-c(H+)
10-2-10-12mol/L或c(OH-)-c(H+)
(写出计算式);相同条件下,等浓度的C溶液与CH3COONa溶液中,C的阴离子与CH3COO-浓度的大小关系:前者
<
<
后者(用“>”、“<”或“=”表示).
(3)金属A的氯化物沸点较低,又易升华,能否电解这种熔融氯化物来生产A?
否
否
.原因是
因为A的氯化物熔沸点低,据此判断它的晶体为分子晶体,在熔融态时不电离,不能被电解
因为A的氯化物熔沸点低,据此判断它的晶体为分子晶体,在熔融态时不电离,不能被电解
.
(4)写出②的化学方程式
4NH3+5O2
催化剂
.
△
4NO+6H2O
4NH3+5O2
催化剂
.
△
4NO+6H2O
.
(5)写出A→J反应的化学方程式
Fe2O3+2Al
 高温 
.
 
2Fe+Al2O3
Fe2O3+2Al
 高温 
.
 
2Fe+Al2O3
.
(6)含A元素的某盐X常做净水剂,X做焰色反应时,透过钴玻璃观察火焰呈紫色.则:
①水溶液与NaHCO3溶液混合,反应的离子方程式为:
Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑
Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑

②500mLX的溶液与Ba(OH)2反应生成沉淀的质量与加入Ba(OH)2物质的量的关系如图2:请回答:X晶体的俗名为
明矾或白矾
明矾或白矾
;其溶液的物质的量浓度为
1mol/L
1mol/L
mol/L.
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氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用.请回答下列问题:

(1)如图是N2和H2反应生成2molNH3过程中能量变化示意图,请计算每生成1molNH3放出热量为
46.1kJ
46.1kJ
.
(2)工业合成氨气需要的反应条件非常高且产量低,而一些科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递HH+)实现氨的电化学合成,从而大大提高了氮气和氢气的转化率.电化学合成氨过程的总反应式为:N2+3H2
         通电         
.
(一定条件)
2NH3,则在电化学合成氨的过程中,阴极反应式为
N2+6H++6e-=2NH3
N2+6H++6e-=2NH3
.
(3)在固定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),△H<0,其化学平衡常数K与t的关系如下表:(已知K=
C(N2)?[C (H2) ]3
[C (NH3)]2
,C(N2)、C(H2)、C(NH3)分别为平衡浓度)
t/K 298 398 498 …
K/(mol?L-1)-2 4.1×106 K1 K2 …
请完成下列问题:
①试确定K1的相对大小,K1
<
<
4.1×106(填写“>”“=”或“<”)
②下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据的是
C
C
(填序号字母).
A.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2     B.2v(N2)(正)=v(H2)(逆)
C.容器内压强保持不变                       D.混合气体的密度保持不变
(4)①NH4Cl溶液呈酸性,这是由于NH4+水解的缘故.则NH4Cl溶于重水(D2O)生成一水合氨和水合氢离子的化学式是
NH3?HDO和D3O+
NH3?HDO和D3O+
.
②某氨水的pH=x,某盐酸的pH=y,x+y=14,且x>11,将上述氨水和盐酸等体积混合后,所得溶液中各种离子的浓度由大到小的顺序为
B
B

A.C(Cl-)>C(NH4+)>C(H+)>C(OH-)
B.C(NH4+)>C(Cl-)>C(OH-)>C(H+)
C.C(Cl-)>C(NH4+)>C(OH-)>C(H+)
D.C(NH4+)>C(Cl-)>C(H+)>C(OH-)
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